拥挤流状态下城市快速路交通流时空特性

为了定量分析拥挤流状态下城市快速路交通流时间和空间特性,首先采用自相关函数法判断交通流率、占有率和速度时间序列的平稳性;其次,研究拥挤流状态下交通流参数空间传递特性;最后,基于混沌分析中的G-P算法建立模型将非平稳的交通流参数时间序列转化为平稳时间序列.研究表明:拥挤流状态下,交通流率表征为平稳的时间序列,速度和占有率属于非平稳时间序列;空间上,上游断面对下游断面的速度参数具有传递作用,下游断面的速度参数对上游具有回溯影响,当时间延迟为2 min时,取嵌入维为4进行相空间重构,可将速度时间序列转化为平稳的时间序列.

拥挤交通流的行为分析与仿真建模

从分析拥挤状况的交通行为特性出发,建立了相应的仿真模型。该模型在跟车子模型加入了随机扰动项,换道子模型的可行性检测中加入了前后间距不足时司机的减速行为。与传统模型相比该模型能更好地反映拥挤流下的交通行为,更适合于拥挤状况的交通微观仿真。

基于二流理论的拥挤交通流当量排队长度模型

为描述拥挤交通流中的排队现象,根据二流理论,提出了将交通流实际运行状态转化为二流运行状态的思想.利用流量守恒方程,建立了单车道路段当量排队长度模型,并在此基础上,推导出多车道路段平均当量排队长度模型.为验证模型的有效性,采用VISSIM软件设计了拥挤交通流的模拟方案.对比模型计算的当量排队长度与软件统计的实际排队长度发现:当量排队长度均大于实际排队长度;当量排队长度比较稳定,而实际排队长度有所波动.结果表明,当量排队长度模型能够定量地、更好地描述拥挤路段的交通流拥挤程度.该模型计算方法简单,便于工程实践,可以为城市交通控制系统优化等提供理论依据.

拥挤交通流非线性模型及仿真

提出了一种新的拥挤交通流非线性模型.该模型中包括了匝道口附近的交通流模型,匝道口进出车辆的流量与主路的车流相耦合.并提出了一个重要的假设,即交通流量能够在有限的时间内对局部密度的变化做出响应.该模型由2个偏微分方程(PDE)和1个与偏微分方程相关联的常微分方程(ODE)组成.在这个简化模型中,从自由流向同步流的转换可以看成是一个具有滞后作用的临界Hopf分岔.最后通过数值模拟进行了从自由流到拥挤交通流的瞬态动力学的仿真,得到了各变量的分岔图.

基于MC方法的拥挤交通流生成建模及验证

交通流生成模型是微观交通仿真的最基本模型,主要解决交通流的输入问题。在分析拥挤交通流交通特性的基础上,运用蒙特卡罗(MC)方法模拟拥挤交通流生成,并运用可视化编程语言VB给出算法的程序实现及模块开发,最后结合VISSIM仿真软件进行实时仿真,通过仿真结果与实测数据的对比分析,验证了所设计的拥挤交通流生成模型能够较好地模拟实际拥挤交通流的生成。

基于G-P算法的快速路交通流参数相空间重构

提出了一种基于混沌分析的G-P(Grassberger-procaccia algorithm)算法将非平稳交通流参数时间序列近似转化为平稳时间序列的方法。首先采用自相关函数判断自由流状态、拥挤流状态和阻塞流状态下交通流基本参数时间序列的平稳性。然后应用G-P算法计算嵌入维,进行相空间重构,给出交通流参数时间序列平稳化方法。最后利用快速路交通流实测数据,对3种状态下非平稳的交通流参数时间序列的平稳化进行验证,结果表明:本文方法能够为交通流参数分析、拟合和预测提供科学合理的输入集。

基于Monte-Carlo算法的交通流仿真

文章考虑交通网络系统的动态性和复杂性,采用Monte-Carlo算法开发了交通流发生程序,结合VIS-SIM仿真软件,实现了不同状态下的交通流实时仿真;分别将稀疏流和拥挤流的仿真结果与实际调查资料进行对比分析,验证了程序的可靠性,为进一步研究多组态交通流仿真技术奠定了基础。

城市交通拥挤的成因探析

本文主要针对中国城市的交通状况,对交通拥挤产生的原因进行了分析。首先从交通拥挤的概念入手,对城市交通拥挤的成因进行了系统整理,将其分为四类:车辆影响、交通需求、交通设施和非机动车流,并详细进行了论述。在此基础上分析了拥挤的两种类型——周期性拥挤和非周期性拥挤——各自产生的过程以及各成因之间的相互作用。考虑了国内城市与发达国家城市所不同交通流的状况,主要是行人流和非机动车流对于交通的影响,并对此进行了分析,为有效的缓解城市交通拥挤提供一定的理论支持。

网络流优化的快速数值逼近算法

研究了网络中最大共存流的优化问题,提出了网络流优化的快速数值逼近算法.该算法用被定性的共存流的轮流选取取代了传统的共存流随机选取,用O(k(ε-2+lgk)lgn)(其中k是共存流数,n是节点数,ε是精度要求)个单个流的最小成本流的计算来定性计算最大共存流的逼近解.其优点是在不增加总的运算时间的前提下,显著地改进了已知的定性上界,并且可以达到目前已知的随机上界.

最大当量排队长度模型及其时空特性

为描述最大排队长度的时空特性,基于单车道路段当量排队长度模型,推导出最大当量排队长度模型.运用数理统计方法分析最大当量排队长度的交通流特性、时间特性与空间特性.使用偏微分方法求解各个影响因素对最大当量排队长度的灵敏度.结果显示:最大当量排队长度对路段长度最为敏感,其次为滞留车辆数,对到达车流量、周期时长或绿信比的敏感程度均取决于另外两个变量.研究表明在交通控制系统中应优先协调短连线以避免交通多米诺效应;考虑不同因素对最大当量排队长度的影响特性,可以为优化或调整信号控制方案提供理论依据.

混合状态下城市快速路交通流短时预测

建立交通流短时预测状态空间模型,研究混合状态下城市快速路交通流短时预测.结合城市快速路自由流状态、拥挤流状态和阻塞流状态下交通流参数的时间和空间分布特性,基于交通流守恒方程和速度动态模型,借鉴偏微分方程组求解时空离散的思想,建立三种状态下交通流短时预测模型;同时考虑进出口匝道、车道数变更以及道路坡度等因素的影响,将交通流短时预测模型转化为交通流短时预测状态空间模型,实现混合状态下交通流短时预测.研究表明,该方法能够实现混合状态下道路网内的交通流短时预测,预测精度可达90.23%.相同条件下,经典自回归滑动平均模型的预测精度仅为81%.